ما هو API 622؟
ينطبق معيار API 622 على الاختبار المقارن لتعبئة الصمامات لتطبيقات العمليات التي تأخذ في الاعتبار الانبعاثات الهاربة، مع نطاق درجة حرارة الاختبار من -29 درجة إلى 538 درجة (-20 درجة فهرنهايت إلى 1000 درجة فهرنهايت). تشمل العوامل الرئيسية التي يغطيها المعيار والتي تؤثر على أداء الانبعاثات الهاربة درجة الحرارة والضغط والتدوير الحراري والتدوير الميكانيكي والتآكل.
تنطبق هذه المواصفة القياسية على اختبار التعبئة للأنواع التالية من الصمامات:
الصمامات الجذعية الصاعدة - يتحرك الجذع بشكل محوري فقط
الصمامات الجذعية الدوارة - يدور الجذع بمقدار 90 درجة
الصمامات الجذعية الصاعدة-و-الدوارة - يتحرك الجذع بشكل محوري ودوراني
| عنصر الاختبار | شروط الاختبار | معايير القبول | مدة الاختبار |
|---|---|---|---|
| اختبار الانبعاثات الهاربة | 4137 كيلوباغ، 260 درجة، 1510 دورة ميكانيكية | تسرب ثابت أقل من أو يساوي 100 جزء في المليون | 6 أيام |
| اختبار التآكل المحيطي | 30 ميجا باسكال إجهاد ضاغط، ماء منزوع المعادن | تقييم التآكل السطحي | 28 يوما |
| -اختبار التآكل عند درجة الحرارة العالية | 149 درجة، 45 بار، مياه منزوعة المعادن | تقييم التآكل السطحي | 35 يوما |
| اختبار مواد التعبئة والتغليف | فقدان الوزن والكثافة ومحتوى مواد التشحيم وما إلى ذلك. | خصائص المواد تلبي المتطلبات | وفقا لاختبارات محددة |
المتطلبات الفنية لاختبار الانبعاثات الهاربة
يعد اختبار الانبعاثات الهاربة هو المحتوى الأساسي لمعيار API 622، حيث يقوم بتقييم أداء الختم لنظام التعبئة من خلال محاكاة ظروف التشغيل الفعلية. يستخدم جهاز الاختبار جذع اختبار مثبتًا أفقيًا لمحاكاة بيئة العمل لصندوق حشو الصمام النموذجي.
متطلبات مواصفات جهاز الاختبار
تحدد المواصفة القياسية حجمين من أجهزة الاختبار: جهاز اختبار التعبئة مقاس 1/8 بوصة وجهاز اختبار التعبئة مقاس 1/4 بوصة. متطلبات الأبعاد الرئيسية هي كما يلي:
| المعلمة | جهاز التعبئة مقاس 1/8 بوصة | جهاز تعبئة 1/4 بوصة |
|---|---|---|
| قطر الجذع | 11.05-11.1 ملم | 25.2-25.4 ملم |
| قطر علبة الحشو | 17.46-17.52 ملم | 38.1-38.35 ملم |
| خشونة سطح الجذع | 0.40-0.80 ميكرومتر رع | 0.40-0.80 ميكرومتر رع |
| عمق صندوق الحشو | 19.05 ملم ± 1.57 ملم | 34.9 ملم ± 1.57 ملم |
إجراءات الاختبار ومتطلبات ركوب الدراجات
يتضمن إجراء الاختبار 1510 دورة ميكانيكية و5 دورات حرارية، باستخدام غاز الميثان الجاف بدرجة نقاء لا تقل عن 97% كوسيلة اختبار. يتراوح ضغط الاختبار من 0 إلى 4137 كيلوباغ (0-600 رطل لكل بوصة مربعة)، وتتراوح درجة الحرارة من درجة الحرارة المحيطة إلى 260 درجة (500 درجة فهرنهايت).
تختلف متطلبات الدراجات الميكانيكية حسب نوع حركة الجذع:
الجذع الصاعد: بمعدل 3-5 مم/ثانية، يتم تحديد الشوط وفقًا لمواصفات التعبئة
جذع الدوران: معدل 10-15 درجة / ثانية، زاوية دوران 90 درجة ±5 درجة
الجذع الصاعد-و-الدوار: مزيج من الحركتين
المتطلبات الفنية لاختبار التآكل
يقوم اختبار التآكل بتقييم تأثير التآكل الذي يحدثه التغليف على المواد الجذعية، بما في ذلك جزأين: اختبار التآكل في درجة الحرارة المحيطة واختبار التآكل في درجة الحرارة العالية-.
اختبار التآكل في درجة الحرارة المحيطة
يتم إجراء الاختبار عند درجة حرارة 22 درجة ± 11 درجة لمدة 28 يومًا. يستخدم جهاز الاختبار أداة ضغط لتطبيق ضغط ضغط قدره 30 ميجا باسكال ± 0.69 ميجا باسكال بين عينات التعبئة والعينات المعدنية. يجب نقع عينات التعبئة في الماء المنزوع المعادن لمدة 24 ساعة قبل الاختبار.
-اختبار التآكل عند درجة الحرارة العالية
يتم إجراء اختبار درجة الحرارة العالية-عند 149 درجة ± 17 درجة و45 بار ± 2.25 بار لمدة 35 يومًا. جهاز الاختبار مصنوع من الفولاذ الكربوني ومجهز بعناصر تسخين كهربائية أو بطانيات تسخين.
متطلبات تقرير اختبار التآكل
يجب أن يتضمن تقرير اختبار التآكل ما يلي:
صورة مجهرية لكل عينة بتكبير 100x و200x
تقرير وصفي عن درجة تأليب الساق، مقدراً بزيادات مساحة السطح بنسبة 10%
تقرير وصفي عن درجة الالتصاق، مقدراً بزيادات مساحة السطح 10%
المتطلبات الفنية لاختبار مواد التعبئة والتغليف
يقوم اختبار مواد التعبئة بتقييم الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية للتعبئة، بما في ذلك المؤشرات مثل فقدان الوزن والكثافة ومحتوى مواد التشحيم والمواد القابلة للترشيح.
اختبار فقدان الوزن بحلقة تعبئة الجرافيت
يستخدم الاختبار طريقة تسخين تدريجية، بدءًا من 150 درجة، وزيادة بزيادات قدرها 56 درجة (100 درجة فهرنهايت) حتى 538 درجة (1000 درجة فهرنهايت)، وأخيرًا التثبيت عند 593 درجة (1100 درجة فهرنهايت) لمدة 24 ساعة. يتم قياس تغيرات الوزن بعد الاحتفاظ بكل مرحلة من درجات الحرارة لمدة ساعة واحدة.
تحديد الكثافة
تستخدم العبوات المضفرة وحلقات التعبئة المقولبة طرقًا مختلفة لحساب الحجم:
التعبئة المضفرة: الحجم=متوسط الطول × العرض × السُمك
حلقة التعبئة المقولبة: الحجم=π × (القطر الخارجي² - القطر الداخلي²) × سمك الحلقة / 4
تحديد محتوى مواد التشحيم
يتم استخدام طريقة استخلاص سوكسليت لتحديد محتوى مادة التشحيم الرطبة، باستخدام ثنائي كلورو ميثان كمذيب، مع زمن استخلاص يبلغ حوالي 16 ساعة. يتم حساب محتوى PTFE عن طريق تحديد إجمالي محتوى الفلور وتقسيمه على معامل مرجعي قدره 0.76.
معدات الاختبار ومتطلبات المعايرة
يفرض API 622 متطلبات صارمة على أداء ومعايرة معدات الاختبار لضمان دقة نتائج الاختبار وقابليتها للمقارنة.
متطلبات معدات كشف التسرب
ويجب استخدام محلل بخار عضوي مزود بوظيفة تأين اللهب. تتضمن متطلبات الأداء ما يلي:
الحد الأقصى للتكرار: ± 2.0 جزء في المليون ضمن نطاق 0-100 جزء في المليون
الحد الأدنى لمستوى الكشف: أقل من أو يساوي 1.0 جزء في المليون
الحد الأقصى لوقت الاستجابة: 15 ثانية (من 0 جزء في المليون إلى 100 جزء في المليون)
الحد الأقصى لوقت الاسترداد: 10 ثوانٍ (العودة إلى 10% من القيمة الأولية)
معدل تدفق العينات: 0.25-1.5 لتر/دقيقة
متطلبات المعايرة
يجب معايرة معدات كشف التسرب يوميًا باستخدام معايير تسرب المعدن/السيراميك المسامية أو الملبدة. يجب أن تكون معايير المعايرة ضمن نطاق معدل تدفق الميثان من 0.050 مل/دقيقة إلى 0.100 مل/دقيقة، ويجب إجراء التحقق من المعايرة مرة واحدة على الأقل سنويًا.
متطلبات تأهيل التعبئة وإعادة الاعتماد
وفقًا للفصل السابع من المعيار، فإن أي تغيير في تصميم نظام التعبئة يتطلب إعادة الاعتماد، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
التغييرات في مواد التعبئة/الختم
التغييرات في الشركات المصنعة للتعبئة/الختم
التغييرات في نماذج التعبئة/الختم
التغييرات في مواقع تصنيع التعبئة والتغليف
يضمن هذا المتطلب اتساق وموثوقية أداء التعبئة، مما يمنع التغييرات التي لم يتم التحقق منها من التأثير على أداء الختم في التطبيقات العملية.
متطلبات التقرير وإدارة الوثائق
يجب أن يتضمن تقرير التعبئة المقبول API 622 النماذج المحددة في الملحق ب:
تقرير اختبار الانبعاثات الهاربة (الجدول ب.1) - تسرب ثابت لا يتجاوز 100 جزء في المليون ولا يوجد تعديل لختم الجذع
أوراق بيانات اختبار التآكل في درجات الحرارة المحيطة والعالية-كاملة (الجدولان ب.2 وب.3)
ورقة بيانات اختبار المواد الكاملة (الجدول ب.4)
يجب أن تكون جميع سجلات الاختبار كاملة ودقيقة ويمكن تتبعها. يجب أن تحتفظ مرافق الاختبار بالسجلات الحالية لمعايرة معدات الاختبار.
توصيات التنفيذ القياسية وأفضل الممارسات
استنادا إلى المتطلبات الفنية لمعيار API 622، يتم اقتراح توصيات التنفيذ التالية:
توصيات اختيار التعبئة
عند اختيار عبوات الصمامات، يجب إعطاء الأولوية للمنتجات التي اجتازت شهادة API 622. يمكن للتغليف الذي تم اختباره بمقطع عرضي-3.2 مم (1/8 بوصة) أن يصادق على جميع المقاطع العرضية-من 3.2 مم إلى 6.3 مم، بينما يمكن للتغليف الذي تم اختباره بمقطع عرضي-6.3 مم (1/4 بوصة) أن يصادق على جميع المقاطع-العرضية التي يبلغ حجمها 6.3 مم وما فوق.
تطوير خطة الاختبار
يوصى بوضع خطة اختبار تفصيلية تتضمن:
أهداف اختبار واضحة ومعايير القبول
اختيار معمل الاختبار المناسب
ضمان التمثيل وإمكانية تتبع عينات الاختبار
إنشاء نظام متكامل لإدارة الوثائق
اعتبارات التطبيق العملي
على الرغم من أن API 622 يوفر طرق اختبار موحدة، إلا أنه لا يزال يتعين مراعاة ما يلي في التطبيقات العملية:
قد تختلف ظروف التشغيل الفعلية عن ظروف الاختبار
جودة تركيب التغليف لها تأثير كبير على الأداء
ضرورة الصيانة والفحص الدوري
متطلبات تدريب وتأهيل المشغلين
صمام API 622 متوفر في المخزون
